DE10334877A1 - Method for producing a hybrid component and hybrid component - Google Patents

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Abstract

A hollow profile (2) and holders (10) are laid across each other in a mold and are bonded and interlocked together. In the cavity (6) of the profile, reinforcement, especially ridging or a profiled core (8), is molded and bonded. Before or during this operation, in region B below the connecting nodes (20) of the intersecting parts in the profile cavity, a displacement body (24) is introduced. An independent claim is included for the hybrid component so produced.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Hybridbauteils für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eines Querträgers für den Cockpitbereich. Des Weiteren betrifft sie ein derartiges Hybridbauteil und eine Verwendung eines derartigen Hybridbauteils.The The invention relates to a method for producing a hybrid component for a Motor vehicle, in particular a cross member for the cockpit area. Furthermore it relates to such a hybrid component and a use of a such hybrid component.

Die Hybridbauweise eines Bauteils in einem Kraftfahrzeug ermöglicht, das Gewicht der Kraftfahrzeuge zu verringern. So sind als Träger im Kraftfahrzeug einsetzbare Leichtbauteile in Hybridbauweise bekannt, die einen bevorzugt aus Metall bestehenden, schalenförmigen Grundkörper, der gewöhnlich in U- oder Ω-Form ausgeprägt ist, aufweisen, in dessen Hohlraum zur Erzielung einer ausreichend hohen Steifigkeit und Festigkeit von der offenen Seite Verstärkungsrippen eines anderen Materials, wie z. B. Kunststoff, angeordnet werden. Die innere Verrippung wird dabei üblicherweise durch einen Urformprozess, z. B. Spritzguss oder Schaumgussverfahren, mit dem Metallgrundkörper an diskreten Verbindungsstellen verbunden.The Hybrid construction of a component in a motor vehicle allows to reduce the weight of motor vehicles. So are as carriers in the motor vehicle usable lightweight components in hybrid construction known, the one preferably made of metal, shell-shaped body, the usually in U or Ω form pronounced is, in the cavity to achieve a sufficient high rigidity and strength of the open side reinforcing ribs another material, such as As plastic, are arranged. The inner ribbing is usually done by a prototyping process, z. As injection molding or foam casting method, with the metal body connected to discrete connection points.

Die in der Metallschale oder dem Hohlprofil eingefügte Verrippung, auch Profilkern genannt, wird entsprechend auftretenden Belastungen ausgebildet. Beispielsweise wird der Profilkern durch waben- oder rautenförmig an geordnete Rippen ausgebildet. Darüber hinaus ist es möglich in den Profilkern ein Rohr oder einen Kanal zur Luftführung, z. B. für eine Klimaanlage, einzubringen. Dies ist beispielsweise aus der DE 299 16 466 U1 bekannt. Des Weiteren kann an den Profilen mindestens ein Halteelement zur Anbindung von Funktionselementen vorgesehen sein. Dabei werden die Halteelemente üblicherweise nach dem eigentlichen Einfügungsprozess des Profilkerns an das Hohlprofil eingebracht, z. B. genietet, geschweißt oder geschraubt. Nachteilig ist, dass dabei zusätzliche Teile für den Zusammenbau des Hybridbauteils benötigt werden. Des Weiteren müssen die verschiedenen Halteelemente oder Anschlüsse teilweise in einzelnen Arbeitsgängen mit verschiedenartigen Fügeoperationen an dem Hohlprofil befestigt oder verbunden werden, wodurch sich die Anzahl der Arbeitsgänge nochmals erhöht.The inserted into the metal shell or the hollow profile ribbing, also called profile core is formed according to occurring loads. For example, the profile core is formed by honeycomb or rhombic to ordered ribs. In addition, it is possible in the profile core a pipe or a channel for air flow, z. B. for an air conditioner, bring. This is for example from the DE 299 16 466 U1 known. Furthermore, at least one holding element for connecting functional elements can be provided on the profiles. The holding elements are usually introduced after the actual insertion process of the profile core to the hollow profile, z. B. riveted, welded or screwed. The disadvantage is that additional parts are needed for the assembly of the hybrid component. Furthermore, the various holding elements or connections must be partially fixed or connected in individual operations with various joining operations on the hollow profile, whereby the number of operations increases again.

Nach der Druckschrift DE 102 51 782.2 kann das Hohlprofil mit dem Halteelement in einem einzigen Arbeitsschritt zu einem Grundträger gefertigt werden, indem das Hohlprofil und mindestens ein Halteelement zur Anbindung von Funktionselementen über eine im Hohlraum des Hohlprofils durch Urformen eingebrachte Fügeverbindung form- und/oder stoffschlüssig miteinander gefügt werden. Beim anschließenden Einbringen oder Erzeugen der Verrippung oder des Profilkerns von der offenen Seite in den Hohlraum des Hohlprofils kann es allerdings im Bereich unterhalb der jeweiligen Verbindungsknoten von Halteelement und Hohlprofil zu einem Hinterschnitt oder zu einer Materialanhäufung im Hohlraum des Hohlprofils kommen. Dadurch wird sowohl mehr Material als erforderlich verbraucht als auch die gewünschte Ausbildung des Profilkerns, wie beispielsweise eine gleichmäßige Anordnung von waben- oder rautenförmigen Rippen zur Erzielung einer ausreichend hohe Steifigkeit und Festigkeit, beeinträchtigt.After the publication DE 102 51 782.2 the hollow profile can be made with the holding element in a single step to a base support by the hollow profile and at least one retaining element for connection of functional elements via a cavity in the hollow profile introduced by Urformen joint connection form and / or materially joined together. However, during the subsequent introduction or production of the ribbing or of the profiled core from the open side into the hollow space of the hollow profile, an undercut or an accumulation of material in the hollow space of the hollow profile can occur in the region below the respective connecting nodes of the retaining element and hollow profile. As a result, both more material than required is consumed as well as the desired design of the profile core, such as a uniform arrangement of honeycomb or diamond-shaped ribs to achieve a sufficiently high rigidity and strength impaired.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Hybridbauteils für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eines Querträgers für den Cockpitbereich, anzugeben, bei dem das Hybridbauteil mit einer Anzahl von vorgegebenen Verbindungsknoten sich kreuzender Stellen zwischen Hohlprofil und Halteelementen oder Anschlüssen in wenigen Arbeitsschritten, möglichst in einem Arbeitsgang, hergestellt wird und beim Erzeugen einer inneren Verrippung oder eines Profilkerns insbesondere eine unerwünscht hohe Anhäufung von Werkstoff oder Material im überlappenden Bereich unterhalb der Verbindungsknoten vermieden wird. Weiterhin soll ein derart hergestelltes Hybridbauteil bereit gestellt werden und eine Verwendung eines derartiges Hybridbauteils angegeben werden.Of the The invention is therefore based on the object, a process for the preparation a hybrid component for a motor vehicle, in particular a cross member for the cockpit area, indicate in which the hybrid component is provided with a number of predetermined connection nodes intersecting points between hollow profile and holding elements or connections in a few steps, if possible in one operation, and in creating an inner one Ribbing or a profile core in particular an undesirably high Accumulation of Material or material in overlapping Area below the connection node is avoided. Farther If such a manufactured hybrid component to be provided and a use of such a hybrid component can be given.

Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst, indem als Einzelteile ein Hohlprofil und wenigstens ein Halte- oder Anschlusselement sich kreuzend in ein Werkzeug eingelegt, form- und/oder stoffschlüssig miteinander gefügt werden und in den Hohlraum des Hohlprofils durch einen Urformprozess eine Verstärkung, insbesondere eine Verrippung oder ein Profilkern eingefügt wird, wobei vor oder während des Urformprozesses im Bereich unterhalb der Verbindungsknoten der sich kreuzenden Einzelteile in den Hohlraum des Hohlprofils ein Verdrängungskörper eingebracht wird.Regarding the Method, the object is achieved according to the invention by using as individual parts a hollow profile and at least one holding or connecting element intersecting in a tool inserted, positively and / or materially joined together and in the cavity of the hollow profile by a primary molding process a gain in particular, a ribbing or a profile core is inserted, being before or during of the original process in the area below the connection node of intersecting items in the cavity of the hollow profile introduced a displacement body becomes.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass ein Verfahren zur Herstellung eines vielfältigen, zum Teil widersprechenden Anforderungen, wie Festigkeit und Leichtigkeit, gerecht werdenden Hybridbauteils auf dem Automobilsektor besonders ökonomisch ausgestaltet sein sollte und gleichzeitig eine besonders genaue Positionierung der Einzelteile erlauben sollte. Dazu sollte die Anzahl der Arbeitsschritte und der Hilfsmittel oder der Werkzeuge besonders gering gehalten werden und die endgültige Position des Halteelements oder Anschlusses am Hohlprofil im Fertigungsprozess festgelegt werden können. Daher wird zumindest ein Halte- oder Anschlusselement sich mit dem Hohlprofil an gewünschten Stellen kreuzend in ein Werkzeug eingelegt und vorzugsweise während des Fügeprozesses an das Hohlprofil selbst geformt. Damit sind aufwendige und kostenintensive Werkzeuge zur Befestigung des Halteelements sicher vermieden. Durch die Festlegung der Position des Halteelements ist eine höhere Genauigkeit mit einem besonders engen Toleranzbereich ermöglicht.The invention is based on the consideration that a method for producing a diverse, sometimes conflicting requirements, such as strength and lightness, fair expectant hybrid component in the automotive sector should be particularly economically designed and at the same time should allow a particularly accurate positioning of the items. For this purpose, the number of steps and the tools or tools should be kept particularly low and the final position of the holding element or connection can be set on the hollow profile in the manufacturing process. Therefore, at least one holding or connecting element is inserted with the hollow profile at desired locations crossing into a tool and preferably formed during the joining process to the hollow profile itself. This complex and expensive tools for fastening the retaining element are avoided. By fixing the position of the holding element is a height accuracy with a particularly narrow tolerance range.

Alternativ zum während des Verarbeitungsprozesses geformten Halteelement kann das Halteelement auch vorgefertigt sein. Dabei wird das Halteelement vorzugsweise vor dem Verarbeitungsprozess am Hohlprofil durch bekannte Umform-Verfahren vorfixiert oder positioniert.alternative to during the holding process shaped holding element, the holding element also be prefabricated. In this case, the retaining element is preferably before the processing on the hollow section by known forming process prefixed or positioned.

Des Weiteren sollte für die Verfahrensökonomie und die gewünschte Formgestaltung der Verstärkung des Hohlprofils die Anhäufung von Werkmaterial an den Verbindungsknoten der sich kreuzenden Einzelteile vermieden werden. Zu diesem Zweck wird dieser Bereich des Hohlraums des Hohlprofils unterhalb der Verbindungsknoten entweder vor dem Urformprozess, vorteilhafterweise einem Spritz- oder Schaumprozess, durch Einsetzen eines Körpers derart ausgefüllt, dass das Werkmaterial nicht übermäßig und nur in spezifische durch diesen Verdrängungskörper bestimmte oder vorgegebene Teilbereiche gelangen kann oder dieser Bereich während des Urformprozesses mit dem Verdrängungskörper derart ausgefüllt, dass er den noch flüssigen Kernbereich des Werkmaterials verdrängt und weiter transportiert.Of Further should be for the process economy and the desired one Form design of reinforcement of the hollow profile the accumulation of work material at the connection node of the intersecting items be avoided. For this purpose, this area of the cavity of the hollow profile below the connection node either before Primary molding process, advantageously a spray or foam process, by inserting a body so filled in, that the material is not excessive and only in specific determined or predetermined by this displacement body Partial areas can reach or this area during the original molding process with the displacement body such filled, that he's still liquid Core area of the material displaced and transported further.

Ein derartiger Verdrängungskörper sollte daher vergleichsweise voluminös sein und zudem ein vergleichsweise geringes Gewicht aufweisen, damit das gefertigte Hybridbauteil den Erfordernissen und Anforderungen der Industrie als Leichtbauteil gerecht bleibt. Als Verdrängungskörper dieser Art ist aus diesen Gründen vorzugsweise ein poröses Material aus einzelnen Partikeln, wie aufgeschäumtes Granulat, Kugeln, Schaumglasgranulat, Xeraglassilikatschaum, Blähton, metallische Hohlkugeln u. a. vorgesehen.One such displacement body should therefore comparatively voluminous be and also have a comparatively low weight, so that the manufactured hybrid component to the requirements and requirements of Industry remains lightweight as a lightweight component. As a displacement body of this Art is for these reasons preferably a porous one Material from individual particles, such as foamed granules, spheres, foam glass granules, Xeraglassilikatschaum, expanded clay, metallic hollow spheres u. a. intended.

Für eine statistisch gleichmäßige Verteilung erfolgt das Einbringen einzelner Partikel des Verdrängungskörpers in den Hohlraum des Hohlprofils im Bereich unterhalb der Verbindungsknoten vorteilhafterweise durch lose Schüt tung. Die Partikel werden anschließend durch das sie umfließende Werkmaterial zu einem oder mehreren Gebilden verbunden, die eine ausreichende Stabilität des Hohlprofils in diesem Bereich des Hohlraums gewährleisten.For a statistical even distribution occurs the introduction of individual particles of the displacement body in the cavity of the hollow profile in Area below the connection node advantageously by loose bulk. The particles are subsequently through which it flows Work material connected to one or more entities, the one sufficient stability ensure the hollow profile in this region of the cavity.

Um im Bereich unterhalb der Verbindungsknoten der sich kreuzenden Einzelteile statt einer unerwünschten unspezifischen Anhäufung an Werkmaterial ein insbesondere im Hinblick auf eine Verstärkung des Hohlprofils ausgerichtetes bestimmtes Gerüst vorzugeben, in dessen Öffnungen und Hohlräume das Werkmaterial definiert eindringen kann, werden einzelne Partikel des Verdrängungskörpers vor dem Einbringen an diese Stellen vorzugsweise durch einen Kleber, ein Gewebe, wie ein Metall- oder textiles Flächengewebe, oder durch eine Gitterstruktur, wie ein Lochblech, Streckmetall oder Dehnmetall, zusammengehalten. Das anschließend eingebrachte Werkmaterial, z. B. Spritzgussmaterial, kann dadurch nur in die vorgegebenen Hohlräume zwischen den Partikeln eindringen und die Partikel miteinander zu einem vergleichsweise stabilen Gebilde verbinden oder vernetzen, das die Festigkeitseigenschaften des Hohlprofils unterstützt und verbessert.Around in the area below the connection nodes of the intersecting items instead of an undesirable nonspecific accumulation on work material, in particular with a view to strengthening the Specify hollow profile aligned specific framework in the openings and cavities the material defined can penetrate, become individual particles of the displacement body before the Introduction to these sites preferably by an adhesive, a Fabric, such as a metal or textile fabric, or by a Lattice structure, such as a perforated plate, expanded metal or expanded metal, held together. This afterwards introduced material, eg. As injection molding material, it can only in the given cavities penetrate between the particles and the particles to one another connect or network relatively stable structures that the Strength properties of the hollow profile supported and improved.

Damit das Hohlprofil in besonders zuverlässiger Weise vor der Bildung von so genannten Knicken und Beulen durch äußere mechanische Einwirkungen geschützt wird, wird zweckmäßigerweise auch der Bereich unterhalb der Verbindungsknoten von Hohlprofil und Halteelement versteift. Dazu sollte die Formstabilität des eingebrachten Verdrängungskörpers zugunsten einer gewünschten Verteilung des Werkmaterials insbesondere während des Verarbeitungsprozesses gewahrt bleiben. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens werden daher als Verdrängungskörper für das Werkmaterial druckstabile Körper eingesetzt. Diese geben dem Druck beim Urformprozess z. B. Spritzgießen, nicht nach, sondern halten ihm stand. Somit ist die Bildung eines besonders steifen Gebildes aus Werkmaterial und Verdrängungskörper im Bereich unterhalb der Verbindungsknoten gewährleistet, das Deformierungen des Hohlprofils auch in diesem Bereich wirksam verhindert.In order to the hollow profile in a particularly reliable manner before formation of so-called kinks and bumps due to external mechanical effects protected will, is expediently too the area below the connection node of hollow profile and retaining element stiffened. For this purpose, the dimensional stability of the introduced displacement body in favor a desired one Distribution of the material, especially during the manufacturing process stay protected. In a particularly advantageous embodiment of the method Therefore, as a displacement body for the work material pressure-stable body used. These give the pressure during the original molding process z. Injection molding, not after, but hold him. Thus, the formation of a special rigid structure made of material and displacement body in the area below the connection node guaranteed Deformations of the hollow profile effectively prevented in this area.

Für eine besonders ausgeprägte Druckstabilität bei gleichzeitiger Berücksichtigung einer weitgehend geringfügigen Gewichtszunahme werden als druckstabile Körper vorteilhafterweise Hohlkörper eingesetzt, die mit feinen, leichten Partikeln, wie Sand, Glasperlen, Granulat u. a., gefüllt sind.For a special pronounced pressure stability while taking into account a largely minor one Weight gain are used as pressure-stable body advantageously hollow body, those with fine, light particles, such as sand, glass beads, granules u. a., filled are.

Um insbesondere während des Verarbeitungsprozesses, den Verdrängungskörper vor Deformierungen zu schützen und ein Hybridbauteil mit einem besonders geringen Gewicht für die spätere Verwendung zu fertigen, ist der Hohlkörper vorzugsweise mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium gefüllt. Wobei letzteres im Hinblick auf die Herstellung eines besonders leichten Hybridbauteils nach dem Urformprozess vorzugsweise wieder entfernt wird.Around especially during of the processing process, the displacer against deformations protect and a hybrid component with a particularly low weight for later use to manufacture, is the hollow body preferably with a gaseous or liquid Medium filled. The latter with regard to the production of a particular light hybrid component after the prototype process preferably again Will get removed.

Alternativ oder kumulativ werden als druckstabile Körper vorzugsweise Vollkörper eingesetzt, die porös ausgestaltet sind, wie Schaumkörper. Durch die poröse Ausgestaltung wird ein unnötig hoher Gewichtsbeitrag vermieden.alternative or cumulatively solid bodies are preferably used as the pressure-stable body, the made porous are like foam bodies. By the porous one Design becomes unnecessary high weight contribution avoided.

Bezüglich des Hybridbauteils wird die genannte Aufgabe gelöst, indem ein Hohlprofil und wenigstens ein Halte- oder Anschlusselement sich kreuzend über vorgegebene Verbindungsknoten zusammengefügt sind, das im Hohlraum des Hohlprofils eine Verstärkung, insbesondere eine Verrippung oder einen Profilkern aufweist und bei dem im Bereich unterhalb der Verbindungsknoten im Hohlraum des Hohlprofils ein Verdrängungskörper eingebracht ist.With regard to the hybrid component, the stated object is achieved by a hollow profile and at least one holding or connecting element are joined together crossing predetermined connection nodes, in the cavity of the hollow profile reinforcement, in particular a ribbing or has a profile core and in which in the region below the connection node in the cavity of the hollow profile, a displacement body is introduced.

Um während des Herstellungsprozesses des Hybridbauteils eine unerwünschte Anhäufung von Werkmaterial im Bereich unterhalb der Verbindungsknoten der sich kreuzenden Einzelteile effektiv zu vermeiden und dabei das Gewicht des Hybridbauteils für den Einsatz in der Industrie als Leichtbauteil nicht unnötig zu erhöhen, ist als Verdrängungskörper vorzugsweise ein poröses Material aus einzelnen Partikeln vorgesehen, wie aufge schäumtes Granulat, Kugeln, Schaumglasgranulat, Xeraglassilikatschaum, Blähton, metallische Hohlkugeln u. a.Around while the manufacturing process of the hybrid component an undesirable accumulation of material in the area below the connection nodes of the intersecting items effectively avoiding the weight of the hybrid component for use is not unnecessarily to increase in the industry as a lightweight component is preferred as a displacement body a porous one Material provided by individual particles, such as foamed granules, Spheres, foam glass granules, Xeraglassilikatschaum, expanded clay, metallic Hollow balls u. a.

Für eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Verdrängungskörpers sind einzelne Partikel des Verdrängungskörpers durch einen Kleber, ein Gewebe, wie ein Metall- oder textiles Flächengewebe, oder durch eine Gitterstruktur, wie ein Lochblech, Streckmetall oder Dehnmetall, zusammengehalten.For a special advantageous embodiment of the displacement body are individual particles of the Suppression body through an adhesive, a fabric, such as a metal or textile fabric, or by a grid structure, such as a perforated plate, expanded metal or expanded metal, held together.

Damit sich das Hybridbauteil sowohl beim Fertigungsprozess als auch beim späteren Gebrauch und im späteren Einsatzgebiet durch eine besonders hohe Steifigkeit und Festigkeit gegenüber mechanischen Einflüssen auszeichnet und somit die Bildung von Beulen und Knicken wirksam unterbunden ist, sind als Verdrängungskörper vorzugsweise druckstabile Körper in den Hohlraum des Hohlprofils im Bereich unterhalb der Verbindungsknoten der sich kreuzenden Einzelteile eingebracht. Um das Gesamtgewicht des Hybridbauteils besonders gering zu halten, sind als druckstabile Körper vorteilhafterweise Hohlkörper, die mit feinen, leichten Partikeln, wie Sand, Glasperlen, Granulat u. a., oder mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium gefüllt sind, und/oder druckstabile Vollkörper, die porös sind, wie Schaumkörper, eingesetzt.In order to the hybrid component in both the manufacturing process and in the later Use and later Application due to a particularly high rigidity and strength across from mechanical influences characterized and thus the formation of dents and wrinkles effect is suppressed, are preferably as a displacement body pressure-stable body in the cavity of the hollow profile in the area below the connection node of intersecting items introduced. To the total weight to keep the hybrid component particularly low, are as pressure-stable body advantageously hollow body, those with fine, light particles, such as sand, glass beads, granules u. a., or with a gaseous or liquid Medium filled are, and / or pressure-stable solid bodies that are porous, like foam body, used.

Verwendung findet eine derartig ausgestaltetes Hybridbauteil vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug, insbesondere als Querträger im Cockpitbereich.use finds such a designed hybrid component preferably in a motor vehicle, in particular as a cross member in the cockpit area.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch das Einbringen eines Verdrängungskörpers vor oder während des Urformprozesses im Bereich unterhalb der sich kreuzenden Einzelteile in den Hohlraum des Hohlprofils beim Erzeugen einer Verstärkung, insbesondere durch eine innere Verrippung, keine unerwünscht hohe Anhäufung von Werkmaterial an diesen Verbindungsstellen entstehen kann, die ansonsten zu einer Beeinträchtigung der Rippenausgestaltung und zu einem unnötig hohen Verbrauch an Werkmaterial führen kann. Die Verwendung druckstabiler Körper führt dazu, dass während des Verarbeitungsprozesses die Formstabilität des eingebrachten Körpers gewahrt bleibt und somit das Werkmaterial besonders zuverlässig, wie gewünscht, im Bereich unterhalb der Verbindungsknoten verteilt wird. Darüber hinaus sorgt das derart vernetzte und gefestigte Gebilde aus einem druckstabilen Verdrängungskörper und Werkmaterial im Bereich unter dem angebundenen Halteelement für eine zusätzliche Verstärkung der Verbindungsstellen gegen die Bildung von Knicken und Beulen. Einer dadurch bedingten Verzugsarmut und Torsionssteifigkeit des Hybridbauteils kommt im Kraftfahrzeugbereich eine besondere Bedeutung zu. Durch die Ausgestaltung der Verdrängungskörper als poröse Materialien oder mit feinen, leichten Partikeln, wie Sand, Glasperlen oder Granulat, mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium, welches gegebenenfalls nach dem Urformprozess wieder entfernt wird, wird ein unnötig hoher Gewichtsbeitrag vermieden, der die Herstellung eines Hybridbauteils in Leichtbauweise ermöglicht.The particular advantages of the invention are that by introducing a displacement body before or during the Forming process in the area below the intersecting items in the cavity of the hollow profile when generating a gain, in particular by an internal ribbing, no undesirable high accumulation of Material may arise at these joints, which otherwise an impairment the rib design and an unnecessarily high consumption of materials to lead can. The use of pressure-stable body causes during the Processing process, the dimensional stability of the introduced body remains and thus the material especially reliable, such as desired is distributed in the area below the connection nodes. Furthermore ensures the networked and consolidated structure of a pressure-stable Displacement body and Work material in the area under the attached holding element for additional reinforcement of Junctions against the formation of kinks and bumps. one consequent distortion and torsional stiffness of the hybrid component is of particular importance in the automotive sector. By the embodiment of the displacement body as porous Materials or with fine, lightweight particles, such as sand, glass beads or granules, with a gaseous or liquid Medium, which optionally removed after the original molding process again becomes unnecessary high weight contribution avoided the production of a hybrid component made possible in lightweight construction.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:embodiments The invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Show:

1 schematisch ein Hybridbauteil mit einem Hohlprofil und wenigstens einem Halteelement zur Anbindung von Funktionselementen in perspektivischer Darstellung, 1 1 schematically shows a hybrid component with a hollow profile and at least one holding element for connecting functional elements in a perspective view;

2 schematisch ein Hybridbauteil nach 1 zusätzlich mit einem integrierten Führungselement, 2 schematically a hybrid component after 1 additionally with an integrated guide element,

3 schematisch ein Hybridbauteil nach 2, wobei im Bereich unterhalb der Verbindungsknoten von Hohlprofil und Halteelement ein Verdrängungskörper eingebracht ist, und 3 schematically a hybrid component after 2 , wherein in the region below the connection node of hollow profile and retaining element, a displacement body is introduced, and

4a, 4b schematisch je eine ausschnittsweise Darstellung des Bereichs unterhalb der Verbindungsknoten von Hohlprofil und Halteelement mit eingebrachtem Verdrängungskörper, und 4a . 4b schematically each a partial representation of the area below the connection node of hollow profile and retaining element with introduced displacement body, and

5a bis 5d schematisch einen Querschnitt durch ein Hybridbauteil mit mindestens zwei Profilen, einem Hohlprofil und einem Profilkern und einem Halteelement und einem als Verbinder fungierenden Verdrängungskörper. 5a to 5d schematically a cross section through a hybrid component with at least two profiles, a hollow profile and a profiled core and a holding element and acting as a connector displacement body.

Gleiche Teile sind in allen Figuren mit den selben Bezugszeichen versehen.Same Parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 zeigt ein Hybridbauteil 1, das beispielsweise zwischen zwei nicht dargestellten Randbereichen im Cockpitbereich eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist. 1 shows a hybrid component 1 , which is arranged for example between two edge regions not shown in the cockpit area of a motor vehicle.

Das Hybridbauteil 1 umfasst ein Hohlprofil 2. Das Hohlprofil 2 ist als U- oder Ω-Form ausgebildet. Es besteht im Ausführungsbeispiel aus Metall, z. B. aus Stahl, Aluminium, Magnesium oder Kupfer, und besitzt aufgrund eines vergleichsweise hohen Elastizitätsmoduls eine vergleichsweise hohe Steifigkeit bei einer besonders geringen Dichte. Das in U- oder Ω-Form ausgeprägte Hohlprofil 2, auch längliche Metallschale genannt, ist in einem zwischen den Schenkeln 4 des Hohlprofils 2 gebildeten Hohlraum 6 mit einer Verrippung, einem so genannten Profilkern 8, versehen.The hybrid component 1 includes a hollow profile 2 , The hollow profile 2 is formed as a U or Ω shape. It consists in the embodiment of metal, z. As steel, aluminum, magnesium or copper, and has a comparatively high modulus of elasticity at a particularly low density due to a relatively high modulus of elasticity. The pronounced in U or Ω form hollow profile 2 , also called elongated metal shell, is in one between the thighs 4 of the hollow profile 2 formed cavity 6 with a ribbing, a so-called profile core 8th , Mistake.

Der Profilkern 8 ist in der Form einer inneren Verrippung zur Aussteifung des Hohlprofils 2 in dessen Hohlraum 6 eingefügt. Der Profilkern 8 ist im Ausführungsbeispiel als Wabenkern oder Rautenkern ausgebildet. Je nach Aussteifungs- oder Festigkeitsgrad kann der Profilkern 8 auch eine andere Form, z. B. Z-förmig verlaufende Rippen, aufweisen. Im Ausführungsbeispiel ist der Profilkern 8 aus einem formbaren Kunststoff, wie z. B. Polyamid, Polyolefin, Styrol oder einem anderen Ein- oder Mehrkomponenten-Kunststoff, gebildet. Durch die Wahl eines Kunststoffmaterials wird der Gewichtsbeitrag gering gehalten; dies ist für den Kraftfahrzeugbau von besonderer Bedeutung.The profile core 8th is in the form of an inner ribbing for stiffening the hollow profile 2 in its cavity 6 inserted. The profile core 8th is formed in the embodiment as a honeycomb core or rhombic core. Depending on the degree of stiffening or strength of the profile core 8th also another form, for. B. Z-shaped ribs have. In the exemplary embodiment, the profile core 8th from a moldable plastic, such. As polyamide, polyolefin, styrene or other single or multi-component plastic formed. By choosing a plastic material, the weight contribution is kept low; This is of particular importance for the automotive industry.

Zum funktionspezifischen Anbau von Fahrzeugkomponenten, wie z. B. Airbag, Lenkung, Haltern, Streben, weist das Hybridbauteil 1 zumindest ein Halteelement 10 auf, welches abhängig von der gewünschten Verstärkungs- oder Versteifungsfunktion aus unterschiedlichem oder gleichem Material wie das Hohlprofil 2 gebildet sein kann. Das Halteelement 10 verbindet dabei die beiden Schenkel 4 des Hohlprofils 2, indem es den zwischen den Schenkeln 4 gebildeten Hohlraum 6 überbrückt. Hierzu liegt das Halteelement 10 flächig auf Auskragungen 12 der Schenkel 4 des Hohlprofils 2 auf. Das Halteelement 10 kann dabei zusätzlich zu einer möglichen im Hohlraum 6 eingefügten, nicht dargestellten Fügeverbindung z. B. an den Auskragungen 12 des Hohlprofils 2, beispielsweise mittels Toxen, Clinchen oder Nieten, fixiert werden. Das Halteelement 10 ist je nach Einsatzgebiet entweder wie das Hohlprofil 2 schalenförmig mit Auskragungen 14 an seinen Schenkeln 16, wie in den 1 bis 4 gezeigt, oder im Gegensatz dazu planar ausgestaltet. In Abhängigkeit von der Anzahl der anzubindenden Funktionselemente können auch mehrere Halteelemente 10 am Hohlkörper 2 befestigt sein. In jedem Fall werden zwischen den sich kreuzenden Einzelteilen, dem Hohlprofil 2 und einem Halteelement 10, mindestens zwei Verbindungsknoten 20 gebildet.For function-specific cultivation of vehicle components, such. As airbag, steering, holders, struts, has the hybrid component 1 at least one retaining element 10 depending on the desired reinforcing or stiffening function of different or the same material as the hollow profile 2 can be formed. The holding element 10 connects the two legs 4 of the hollow profile 2 putting it between the thighs 4 formed cavity 6 bridged. This is the holding element 10 flat on overhangs 12 the thigh 4 of the hollow profile 2 on. The holding element 10 can do this in addition to a possible in the cavity 6 inserted, not shown joint connection z. B. on the projections 12 of the hollow profile 2 be fixed, for example by means of toxins, clinching or riveting. The holding element 10 is depending on the application either as the hollow profile 2 cupped with overhangs 14 on his thighs 16 as in the 1 to 4 shown, or designed in contrast to planar. Depending on the number of functional elements to be connected, it is also possible to use a plurality of holding elements 10 on the hollow body 2 be attached. In any case, between the intersecting items, the hollow profile 2 and a holding element 10 , at least two connection nodes 20 educated.

Bei einer Mehrfachverwendung des Hybridbauteils 1, sowohl zur Halterung von Komponenten als auch zur Luftführung, ist an das Hohlprofil 2 das Halteelement 10 gefügt und in das Hohlprofil 2 ein Führungselement 18, z. B. eine Luftführung für eine Klimaanlage, integriert. 2 zeigt diese alternative Ausführungsform für ein Hybridbauteil 1.In a multiple use of the hybrid component 1 , both for holding components as well as for air flow, is on the hollow profile 2 the holding element 10 joined and into the hollow profile 2 a guide element 18 , z. B. an air duct for an air conditioner integrated. 2 shows this alternative embodiment for a hybrid component 1 ,

Die Halteelemente 10 werden üblicherweise nach dem eigentlichen Einfügungsprozess des Profilkerns 8 an das Hohlprofil 2 gebracht, z. B. genietet, geschweißt oder geschraubt. Nachteilig ist, dass dabei zusätzliche Teile für den Zusammenbau des Hybridbauteils 1 benötigt werden. Des Weiteren müssen die verschiedenen Halteelemente 10 teilweise in einzelnen Arbeitsgängen mit verschiedenartigen Fügeoperationen an dem Hohlprofil 2 befestigt oder verbunden werden, wodurch sich die Anzahl der Arbeitsgänge nochmals erhöht.The holding elements 10 are usually after the actual insertion process of the profile core 8th to the hollow profile 2 brought, for. B. riveted, welded or screwed. The disadvantage is that while additional parts for the assembly of the hybrid component 1 needed. Furthermore, the various retaining elements 10 partially in individual operations with various joining operations on the hollow profile 2 be attached or connected, which increases the number of operations again.

Als Verfahren zur Herstellung eines Hybridbauteils 1, das ein Hohlprofil 2 und zumindest ein integriertes Halteelement 10 aufweist, eignen sich insbesondere herkömmliche Spritzgießverfahren oder Gießverfahren mit anschließender Polymerisation, z. B. Polyamid-Guss, Schäum- oder Spritzverfahren, Schaumgießverfahren, insbesondere Polyurethan-Schaum-Verfahren oder Thermoplast-Schaum-Guss.As a method for producing a hybrid component 1 that is a hollow profile 2 and at least one integrated retaining element 10 have, in particular conventional injection molding or casting process with subsequent polymerization, z. As polyamide casting, foaming or spraying, foam casting, especially polyurethane foam process or thermoplastic foam casting.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Herstellung des Hybridbauteils 1 ohne oder mit mindestens einem integrierten Führungselement 18 wird das Halteelement 10 in einem einzigen Schritt beim Urformen, z. B. Schaumgießen oder Spritzgießen, selbst geformt und an das Hohlprofil 2 gefügt.In a preferred embodiment of the production of the hybrid component 1 without or with at least one integrated guide element 18 becomes the retaining element 10 in a single step during the prototyping, eg As foam casting or injection molding, self-formed and to the hollow profile 2 together.

Das Halteelement 10 und das Hohlprofil 2 werden dazu vor dem Urformprozess ins Werkzeug eingebracht und wirtschaftlich in einem einzigen Schritt zu einer fertigen Baugruppe zusammengebracht werden, so genanntes In-Mould-Assembly-Verfahren. Der Vorteil dieses Herstellungsverfahrens liegt darin, dass die endgültige Position des Halteelements 10 durch das im Fertigungsprozess genutzte Werkzeug selbst festgelegt wird. Hierdurch ist eine höhere Genauigkeit mit einem besonders engen Toleranzbereich ermöglicht. Damit sind aufwendige und somit kostenintensive Werkzeuge zur Befestigung des Halteelements 10 sicher vermieden. Insbesondere ist die Anzahl von Verarbeitungsschritten zur Herstellung des Hybridbauteils 1 deutlich reduziert.The holding element 10 and the hollow profile 2 be introduced into the mold before the primary molding process and economically brought together in a single step to a finished assembly, so-called in-mold assembly process. The advantage of this manufacturing method is that the final position of the holding element 10 determined by the tool used in the manufacturing process itself. As a result, a higher accuracy is possible with a particularly narrow tolerance range. This is expensive and therefore expensive tools for mounting the retaining element 10 safely avoided. In particular, the number of processing steps for producing the hybrid component 1 significantly reduced.

Alternativ zum während des Verarbeitungsprozesses geformten Halteelement 10 kann das Halteelement 10 auch vorgefertigt sein. Dabei wird das Halteelement 10 vor dem Verarbeitungsprozess am Hohlprofil 2 positioniert. Für eine derartige Vorfixierung oder Positionierung des Halteelements 10 am Hohlprofil 2 werden bekannte Umform-Verfahren, wie z. B. Biegen, Walzen, Bördeln, Durchstecken, Schränken, Sicken, Clinchen, verwendet. Bei aus Metall gebildeten Halteelementen werden zur Vorfixierung bekannte Fügeverfahren, wie, z. B. Schweißen, Nieten, Kleben, Löten verwendet.Alternatively to the molded during the processing process holding element 10 can the retaining element 10 also be prefabricated. In this case, the holding element 10 before the processing on the hollow profile 2 positioned. For such prefixing or positioning of the holding element 10 on the hollow profile 2 Be known forming methods, such. As bending, rolling, flanging, punching, cabinets, beads, clinching used. In holding elements formed from metal are known for prefixing joining method, such as, for. As welding, riveting, gluing, soldering used.

Beim sich dem Fügeprozess von Hohlprofil 2 und Halteelement 10 anschließenden Einbringen oder Erzeugen des Profilkerns 8 von der offenen Seite in den Hohlraum 6 des Hohlprofils 2 kann es allerdings im Bereich B unterhalb der jeweiligen Verbindungsknoten 20 von Halteelement 10 und Hohlprofil 2 zu einem Hinterschnitt oder zu einer Materialanhäufung im Hohlraum 6 des Hohlprofils 2 kommen. Dadurch wird beim Urformprozess sowohl mehr Werkmaterial 22, z. B. Spritzgussmaterial, als erforderlich verbraucht als auch die gewünschte Ausbildung des Profilkerns 8, wie beispielsweise eine gleichmäßige Anordnung von waben- oder rautenförmigen Rippen zur Erzielung einer ausreichend hohen Steifigkeit und Festigkeit, beeinträchtigt.When the joining process of hollow profile 2 and holding element 10 subsequent introduction or generation of the profile core 8th from the open side into the cavity 6 of the hollow profile 2 However, it may be in area B below the respective connection node 20 from holding element 10 and hollow profile 2 to an undercut or accumulation of material in the cavity 6 of the hollow profile 2 come. As a result, more material is used during the molding process 22 , z. B. injection molding material consumed as required and the desired design of the profile core 8th , such as a uniform arrangement of honeycomb or diamond-shaped ribs to achieve a sufficiently high rigidity and strength impaired.

Aus diesem Grund wird vor oder während des Urformprozesses im Bereich B unterhalb der Verbindungsknoten 20 von Hohlprofil 2 und Halteelement 10 ein Verdrängungskörper 24 in den Hohlraum 6 eingebracht, wie in den 3 und 4 dargestellt. Selbstverständlich gilt dies sowohl für ein Hohlprofil 2 mit einem Führungselement 18, wie in 3 dargestellt, als auch ohne. Durch den Verdrängungskörper 24 wird der Bereich B des Hohlraums 6 des Hohlprofils 2 unter dem angebundenen Halteelement 10 entweder vor dem Urformprozess derart ausgefüllt, dass das Werkmaterial 22 nicht übermäßig und nur in spezifische durch diesen Verdrängungskörper 24 vorgegebene Teilbereiche gelangen kann oder während des Urformprozesses derart ausgefüllt, dass der Verdrängungskörper 24 den in diesem Bereich B noch flüssigen Kernbereich des Werkmaterials 22 verdrängt und weiter transportiert. Somit ist in diesem Bereich B eine unerwünschte Anhäufung von Werkmaterial 22 beim Erzeugen des Profilkerns 8 sicher vermieden.For this reason, before or during the original process in area B below the connection node 20 of hollow profile 2 and holding element 10 a displacement body 24 in the cavity 6 introduced, as in the 3 and 4 shown. Of course, this applies to both a hollow profile 2 with a guide element 18 , as in 3 represented as well as without. Through the displacement body 24 becomes the area B of the cavity 6 of the hollow profile 2 under the attached holding element 10 either filled before the original molding process so that the material 22 not excessive and only in specific by this repressive body 24 predetermined subregions can reach or filled during the original molding process such that the displacement body 24 the still in this area B still liquid core area of the material 22 displaced and transported on. Thus, in this area B is an undesirable accumulation of material 22 when creating the profile core 8th safely avoided.

Als Verdrängungskörper 24 ist im Ausführungsbeispiel ein poröses Material aus einzelnen Partikeln 26 vorgesehen, wie in den 3 und 4 gezeigt. Dafür kommen z. B. aufgeschäumtes Granulat, Schaumglasgranulat, Xeraglassilikatschaum, Blähton, metallische Hohlkugeln oder Kugeln in Betracht. Durch die poröse Ausgestaltung ist der Verdrängungskörper 24 nicht massiv und weist ein vergleichsweise geringes Gewicht auf, so dass das gefertigte Hybridbauteil 1 den Erfordernissen und Anforderungen der Industrie als Leichtbauteil gerecht bleibt. Ferner kann das Werkmaterial 22 für den Profilkern 8 während des Herstellungsprozesses des Hybridbauteils 1 nur die Zwischenräume zwischen den Partikeln 26 ausfüllen, so dass eine Anhäufung an Werkmaterial 22 im Bereich B unter dem angebundenen Halteelement 10 sicher vermieden ist. Die einzelnen Partikel 26 des Verdrängungskörpers 24 können für eine statistisch gleichmäßige Verteilung lose in den Hohlraum 6 des Hohlprofils 2 im Bereich B unterhalb der Verbindungsknoten 20 geschüttet werden, sie werden anschließend durch das sie umfließende Werkmaterial zu einem Gebilde oder zu mehreren Gebilden verbunden, wie in 4a gezeigt, die eine ausreichende Stabilität des Hohlprofils 2 in diesem Bereich B des Hohlraums 6 gewährleisten.As a displacement body 24 is in the embodiment, a porous material of individual particles 26 provided, as in the 3 and 4 shown. For this come z. B. foamed granules, foam glass granules, Xeraglassilikatschaum, expanded clay, metallic hollow spheres or spheres into consideration. Due to the porous design is the displacement body 24 not massive and has a comparatively low weight, so that the manufactured hybrid component 1 meets the requirements and requirements of the industry as a lightweight component. Furthermore, the material can 22 for the profile core 8th during the manufacturing process of the hybrid component 1 only the spaces between the particles 26 fill in, leaving an accumulation of material 22 in area B under the connected holding element 10 is safely avoided. The individual particles 26 of the suppression body 24 can be loose in the cavity for a statistically even distribution 6 of the hollow profile 2 in area B below the connection node 20 They are then connected by the material flowing around them to a structure or to several structures, as in 4a shown sufficient stability of the hollow section 2 in this area B of the cavity 6 guarantee.

Um eine insbesondere im Hinblick auf eine Verstärkung oder Versteifung des Hohlprofils 2 ausgerichtete definierte Formgestaltung und Lage des Verdrängungskörpers 24 im Bereich B unterhalb der Verbindungsknoten 20 der sich kreuzenden Einzelteile vorgeben zu können, werden einzelne Partikel 26 des Verdrängungskörpers 24 vor dem Einbringen beispielsweise durch einen Kleber, ein Gewebe, wie ein Metall- oder textiles Flächengewebe, oder durch eine Gitterstruktur, wie ein Lochblech, Streckmetall oder Dehnmetall, zusammengehalten, wie in 4b gezeigt. Das anschließend eingebrachte Werkmaterial 22 für die Bildung des Profilkerns 8 kann dann nur in die durch die Lagefixierung und Formgestaltung vorgegebenen Hohlräume 6 zwischen den Partikeln 26 des porösen Materials eindringen und die Partikel 26 miteinander verbinden oder vernetzen.In particular with regard to a reinforcement or stiffening of the hollow profile 2 aligned defined shape design and position of the displacement body 24 in area B below the connection node 20 to be able to specify the intersecting individual parts become individual particles 26 of the suppression body 24 prior to introduction, for example, by an adhesive, a woven fabric, such as a metal or textile fabric, or by a grid structure, such as a perforated plate, expanded metal or expanded metal, held together, as in 4b shown. The subsequently introduced material 22 for the formation of the profile core 8th can then only in the predetermined by the position fixing and shaping cavities 6 between the particles 26 penetrate the porous material and the particles 26 connect or network with each other.

Als Verdrängungskörper 24 werden im Ausführungsbeispiel insbesondere druckstabile Körper eingesetzt. In Betracht kommen dafür Hohlkörper, die mit feinen, leichten Partikeln, wie Sand, Glasperlen, Granulat, die mit einem flüssigen oder gasförmigen Medium gefüllt sind, und/oder druckstabile Vollkörper, die porös ausgestaltet sind, wie Schaumkörper. Alternativ kann der Hohlkörper ohne Füllung ausgeführt sein. Diese Verdrängungskörper 24 zeigen beispielsweise beim Spritzgießen keine Deformation und sorgen somit für eine definierte Verteilung des Werkmaterials 22 im Bereich B unterhalb der Verbindungsknoten 20 der sich kreuzenden Einzelteile. Darüber hinaus wird durch das derart vernetzte und gefestigte Gebilde aus einem druckstabilen Verdrängungskörper 24 und Werkmaterial 22 der Bereich B unter dem angebundenen Halteelement 10 versteift und somit die Bildung von so genannten Knicken und Beulen durch mechanische Einwirkungen von außen auch im Bereich B des Hohlraums 6 des Hohlprofils 2 zumindest erschwert oder sogar unterbunden. Damit ist bei einer späteren Verwendung des derart ausgestatteten Hybridbauteils 1 eine verbesserte Stabilität gegenüber mechanischen Einwirkungen erreicht.As a displacement body 24 In particular, pressure-stable bodies are used in the exemplary embodiment. Suitable for this purpose are hollow bodies which are formed with fine, light particles, such as sand, glass beads, granules, which are filled with a liquid or gaseous medium, and / or pressure-stable solid bodies, which are porous, such as foam bodies. Alternatively, the hollow body can be designed without filling. These displacement bodies 24 For example, show no deformation during injection molding and thus ensure a defined distribution of the material 22 in area B below the connection node 20 of the intersecting items. In addition, by the thus networked and consolidated structure of a pressure-stable displacement body 24 and material 22 the area B under the tethered holding element 10 stiffens and thus the formation of so-called kinks and bumps due to mechanical effects from outside also in the area B of the cavity 6 of the hollow profile 2 at least complicated or even suppressed. This is at a later use of the thus equipped hybrid component 1 achieved an improved stability against mechanical effects.

Für die Herstellung eines besonders leichten Hybridbauteils 1 wird das flüssige Medium in einer bevorzugten Ausführungsform der Herstellung nach dem Urformprozess wieder entfernt.For the production of a particularly light hybrid component 1 the liquid medium is removed in a preferred embodiment of the production after the primary molding process again.

5a zeigt ein Hybridbauteil 1 im Querschnitt mit dem Hohlprofil 2 als ein erstes Profil und mit dem die Schenkel 2 des Hohlprofils 2 verbindenden Halteelement 10 als zweites Profil. Dabei ist der im Hohlraum 6 angeordnete Profilkern 8 als Verdrängungskörper 24 ausgebildet und verbindet somit die beiden Profile, d.h. das Hohlprofil 2 und das Halteelement 10 miteinander. Mit anderen Worten: Das Halteelement 10 und/oder das Hohlprofil 2 bilden einen Hohlraum 6 zur Aufnahme des Verdrängungskörpers 24 oder Verdrängungspartikel. Je nach Art und Ausbildung des Verdrängungskörpers 24 kann diese Verbindung durch Zusammenspritzen, Durchspritzen, Verkrallen, Eindringen des Verdrängungskörpers 24 in Nuten N, Bildung von Absätzen, Sack- oder Durchgangslöchern L gebildet sein. 5a shows a hybrid component 1 in cross-section with the hollow profile 2 as a first profile and with that the thighs 2 of the hollow profile 2 connecting retaining element 10 as a second profile. It is in the cavity 6 arranged profile core 8th as a displacement body 24 trained and thus connects the two profiles, ie the hollow profile 2 and the hold lement 10 together. In other words: the retaining element 10 and / or the hollow profile 2 form a cavity 6 for receiving the displacement body 24 or displacement particles. Depending on the type and design of the displacement body 24 This compound can be achieved by splashing, spraying, clawing, penetrating the displacement body 24 in grooves N, formation of shoulders, blind or through holes L may be formed.

5b zeigt eine Draufsicht auf das Hybridbauteil 1 gemäß 5a mit dem Halteelement 10 als Fixierung und zweites Profil und dem Hohlprofil 2 als erstes Profil. 5c und 5d zeigen einen Längsschnitt durch das Hybridbauteil gemäß 5b mit dem das Haltelement 10 und das Hohlprofil 2 verbindenden Verdrängungskörper 24. 5b shows a plan view of the hybrid component 1 according to 5a with the holding element 10 as fixation and second profile and the hollow profile 2 as a first profile. 5c and 5d show a longitudinal section through the hybrid component according to 5b with the holding element 10 and the hollow profile 2 connecting displacer 24 ,

Verwendung findet eine derartig ausgestaltetes Hybridbauteil 1 in einem in einem nicht dargestellten Kraftfahrzeug, insbesondere als Querträger in einem nicht dargestellten Cockpitbereich, als Strukturbauteil, z.B. als ein Front-End-Bauteil, als A-, B-, C-, D-Säule oder als ein beliebiger Längs- oder Querträger.Use finds such a designed hybrid component 1 in a motor vehicle, not shown, in particular as a cross member in a cockpit area, not shown, as a structural component, for example as a front-end component, as A, B, C, D pillars or as any longitudinal or transverse beam ,

11
Hybridbauteilhybrid component
22
Hohlprofilhollow profile
44
Schenkel des Hohlprofilsleg of the hollow profile
66
Hohlraumcavity
88th
Profilkernprofile core
1010
Halteelementretaining element
1212
Auskragungen des Hohlprofilsprojections of the hollow profile
1414
Auskragungen des Halteelementsprojections of the holding element
1616
Schenkel des Halteelementsleg of the holding element
1818
Führungselementguide element
2020
Verbindungsknotenconnecting node
2222
Werkmaterialmaterial
2424
Verdrängungskörperdisplacer
2626
Partikelparticle
BB
Bereich unterhalb der VerbindungsknotenArea below the connection nodes

Claims (17)

Verfahren zur Herstellung eines Hybridbauteils (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eines Querträgers für den Cockpitbereich, bei dem als Einzelteile ein Hohlprofil (2) und wenigstens ein Halteelement (10) oder Anschlusselement sich kreuzend in ein Werkzeug eingelegt, form- und/oder stoffschlüssig miteinander gefügt werden und in den Hohlraum (6) des Hohlprofils (2) durch einen Urformprozess eine Verstärkung, insbesondere eine Verrippung oder ein Profilkern (8) eingefügt wird, wobei vor oder während des Urformprozesses im Bereich (B) unterhalb der Verbindungsknoten (20) der sich kreuzenden Einzelteile in den Hohlraum (6) des Hohlprofils (2) ein Verdrängungskörper (24) eingebracht wird.Method for producing a hybrid component ( 1 ) for a motor vehicle, in particular a cross member for the cockpit area, in which as individual parts a hollow profile ( 2 ) and at least one retaining element ( 10 ) or connecting element inserted into a tool crossing each other, are positively and / or materially joined together and into the cavity ( 6 ) of the hollow profile ( 2 ) by a primary molding process, a reinforcement, in particular a ribbing or a profile core ( 8th ) is inserted, before or during the original process in the area (B) below the connection nodes ( 20 ) of the intersecting items in the cavity ( 6 ) of the hollow profile ( 2 ) a displacement body ( 24 ) is introduced. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als Urformprozess insbesondere ein Spritz- oder Schaumprozess eingesetzt wird.The method of claim 1, wherein as the original molding process In particular, a spray or foam process is used. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem als Verdrängungskörper (24) ein poröses Material aus einzelnen Partikeln (26) vorgesehen ist, wie aufgeschäumtes Granulat, Kugeln, Schaumglasgranulat, Xeraglassilikatschaum, Blähton, metallische Hohlkugeln u. a.Method according to Claim 1 or 2, in which the displacement body ( 24 ) a porous material of individual particles ( 26 ) is provided, such as foamed granules, spheres, foam glass granules, Xeraglassilikatschaum, expanded clay, metallic hollow spheres and others Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem einzelne Partikel (26) des Verdrängungskörpers (24) durch lose Schüttung in den Hohlraum (6) des Hohlprofils (2) im Bereich (B) unterhalb der Verbindungsknoten (20) eingebracht werden.Method according to one of the preceding claims, in which individual particles ( 26 ) of the displacement body ( 24 ) by loose fill in the cavity ( 6 ) of the hollow profile ( 2 ) in the region (B) below the connection nodes ( 20 ) are introduced. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem einzelne Partikel (26) des Verdrängungskörpers (24) vor dem Einbringen durch einen Kleber, ein Gewebe, wie ein Metall- oder textiles Flächengewebe, oder durch eine Gitterstruktur, wie ein Lochblech, Streckmetall oder Dehnmetall, zusammengehalten werden.Method according to one of claims 1 to 3, wherein the individual particles ( 26 ) of the displacement body ( 24 ) are held together prior to insertion by an adhesive, a woven fabric such as a metallic or textile fabric, or by a mesh structure such as a perforated sheet, expanded metal or expanded metal. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als Verdrängungskörper (24) druckstabile Körper eingesetzt werden.Method according to one of the preceding claims, in which the displacement body ( 24 ) pressure-resistant body can be used. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem als druckstabile Körper Hohlkörper eingesetzt sind, die mit feinen, leichten Partikeln, wie Sand, Glasperlen, Granulat u. a., oder mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium gefüllt sind.A method according to claim 6, wherein said pressure-stable body hollow body used with fine, light particles, such as sand, glass beads, Granules u. a., Or with a gaseous or liquid medium filled are. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das flüssige Medium nach dem Urformprozess wieder entfernt wird.The method of claim 7, wherein the liquid medium after the original molding process is removed again. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem als druckstabile Körper Vollkörper eingesetzt werden, die porös ausgestaltet sind, wie Schaumkörper.A method according to claim 6 or 7, wherein said pressure-stable body full body be used, the porous are configured, such as foam body. Hybridbauteil (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Querträger für den Cockpitbereich, das nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 9 hergestellt ist, bei dem ein Hohlprofil (2) und wenigstens ein Halteelement (10) oder Anschlusselement sich kreuzend über vorgegebene Verbindungsknoten (20) zusammengefügt sind, das im Hohlraum (6) des Hohlprofils (2) eine Verstärkung, insbesondere eine Verrippung oder einen Profilkern (8) aufweist und bei dem im Bereich (B) unterhalb der Verbindungsknoten (20) im Hohlraum (6) des Hohlprofils (2) ein Verdrängungskörper (24) eingebracht ist.Hybrid component ( 1 ) for a motor vehicle, in particular a cross member for the cockpit area, which is produced by a method of claims 1 to 9, wherein a hollow profile ( 2 ) and at least one retaining element ( 10 ) or connecting element crossing over predetermined connection nodes ( 20 ), which in the cavity ( 6 ) of the hollow profile ( 2 ) a reinforcement, in particular a ribbing or a profile core ( 8th ) and in which in the region (B) below the connection nodes ( 20 ) in the cavity ( 6 ) of the hollow profile ( 2 ) a displacement body ( 24 ) is introduced. Hybridbauteil (1) nach Anspruch 10, bei dem als Verdrängungskörper (24) ein poröses Material aus einzelnen Partikeln (26) vorgesehen ist, wie aufgeschäumtes Granulat, Kugeln, Schaumglasgranulat, Xeraglassilikatschaum, Blähton, metallische Hohlkugeln u. a.Hybrid component ( 1 ) according to claim 10, in which as a displacement body ( 24 ) a porous material of individual particles ( 26 ) is provided as on foamed granules, spheres, foam glass granules, Xeraglassilikatschaum, expanded clay, metallic hollow spheres and others Hybridbauteil (1) nach Anspruch 10 oder 11, bei dem einzelne Partikel (26) des Verdrängungskörpers (24) durch einen Kleber, ein Gewebe, wie ein Metall- oder textiles Flächengewebe, oder durch eine Gitterstruktur, wie ein Lochblech, Streckmetall oder Dehnmetall, zusammengehalten sind.Hybrid component ( 1 ) according to claim 10 or 11, in which individual particles ( 26 ) of the displacement body ( 24 ) are held together by an adhesive, a woven fabric, such as a metal or textile fabric, or a lattice structure, such as a perforated metal sheet, expanded metal or expanded metal. Hybridbauteil (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem als Verdrängungskörper (24) Hohlkörper, die mit feinen, leichten Partikeln, wie Sand, Glasperlen, Granulat, mit einem flüssigen oder gasförmigen Medium gefüllt sind, und/oder druckstabile Vollkörper, die porös ausgestaltet sind, wie Schaumkörper, eingesetzt sind.Hybrid component ( 1 ) according to one of claims 10 to 12, in which as a displacement body ( 24 ) Hollow bodies which are filled with fine, light particles, such as sand, glass beads, granules, with a liquid or gaseous medium, and / or pressure-resistant solid bodies, which are made porous, such as foam bodies, are used. Hybridbauteil (1) nach Anspruch 13, bei dem der Hohlkörper füllungsfrei ausgebildet ist.Hybrid component ( 1 ) according to claim 13, wherein the hollow body is formed free of filling. Hybridbauteil (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, bei dem das Halteelement (10) und/oder das Hohlprofil (2) einen Hohlraum zur Aufnahme von Partikeln (26) eines Verdrängungskörpers (24) bilden.Hybrid component ( 1 ) according to one of claims 10 to 14, wherein the retaining element ( 10 ) and / or the hollow profile ( 2 ) a cavity for receiving particles ( 26 ) of a displacement body ( 24 ) form. Hybridbauteil (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 15, bei dem der Verdrängungskörper (24) als Verbinder zwischen zwei Profilen, wie dem Hohlprofil (2) und dem Profilkern (8) und/oder dem Haltelement (10), insbesondere durch Zusammenspritzen, Durchspritzungen, Verkrallungen, Eindringen in Nuten, Absätze, Sack- oder Durchgangslöcher, ausgeführt ist.Hybrid component ( 1 ) according to one of claims 10 to 15, in which the displacement body ( 24 ) as a connector between two profiles, such as the hollow profile ( 2 ) and the profile core ( 8th ) and / or the holding element ( 10 ), in particular by injection molding, injections, Verkrallungen, penetration into grooves, paragraphs, blind or through holes executed. Verwendung eines Hybridbauteils (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 16 in einem Kraftfahrzeug, insbesondere als Querträger im Cockpitbe reich oder als Strukturbauteil wie Frontend-Bauteil, A-, B-, C- oder D-Säule, Längs- oder Querträger.Use of a hybrid component ( 1 ) According to one of claims 10 to 16 in a motor vehicle, in particular as a cross member in Cockpitbe rich or as a structural component such as front-end component, A, B, C or D pillar, longitudinal or transverse beams.
DE10334877A 2003-07-29 2003-07-29 Method for producing a hybrid component and hybrid component Withdrawn DE10334877A1 (en)

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